[发明专利]一种马蹄焰玻璃窑炉数据预处理及热效率计算方法及系统

权利要求书

1.一种马蹄焰玻璃窑炉数据预处理及热效率计算方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1.通过数据采集装置采集玻璃窑炉内的温度数据；

S2.对S1步骤采集的温度数据进行预处理；

S3.对S2步骤预处理后的数据进行热平衡分析；

S4.最终获得马蹄焰玻璃窑炉内实时热效率计算模型，获得实时热效应值；

其中，S2步骤中的预处理过程包括以下步骤：

S201.判断S1步骤中数据是否存在异常值，并将该异常值剔除；

S202.在剔除异常值后，填补相应的数值，使数据完整；

S201步骤中检测异常值的过程是：

S2011.根据一段时间的历史数据，获取该段历史数据中的每一个小时的均值；先取其中一个输入或者输出的12个小时的值作为序列，求出该序列的移动极差均值、下限值以及上限值，并将待判断的数据与下限值以及上限值进行比较；

S2012.如果待判断的数据低于下限值或高于上限值，则该待判断的数据判定为可疑值，则进入深度分析步骤：

所述的深度分析步骤包括以下步骤：

S2013.对可疑的数据，取其S2011步骤中所述该段时间内一个月以来的历史数据，并按照大小排序，得到序列B(b1,b2,b3…bn)；

S2014.先取序列B中所有数值由小到大排列后第25％的数字，令该数为Q1；

S2015.取序列B中所有数值由小到大排列后第50％的数字，令该数为Q2；

S2016.取序列B中所有数值由小到大排列后第75％的数字，令该数为Q3；

S2017.设IQR＝Q3-Q1，则最小值min＝Q1-1.5IQR，最大值max＝Q3+1.5IQR；

S2018.当最新的数据，大于max或者小于min，都认为是数据波动过大，视为异常值；

所述的马蹄焰玻璃窑炉数据预处理及热效率计算方法基于一种马蹄焰玻璃窑炉数据预处理及热效率计算系统；

所述马蹄焰玻璃窑炉数据预处理及热效率计算系统，包括：数据采集模块(10)、数据预处理模块(20)、马蹄焰窑炉热平衡模块(30)以及计算实时热效率值模块(40)；其中，数据采集模块(10)采集马蹄焰玻璃窑炉内的温度数据，通过数据预处理模块(20)剔除异常值和补充缺失值后，将数据发送至马蹄焰窑炉热平衡模块(30)中进行热平衡分析，最终在计算实时热效率值模块(40)中生成马蹄焰玻璃窑炉内实时热效率计算模型。

2.根据权利要求1所述的一种马蹄焰玻璃窑炉数据预处理及热效率计算方法，其特征在于：S202步骤中填补相应的数值的过程是：

S2021.通过玻璃窑炉内的温度数据，判断玻璃窑炉内的燃烧状态；

S2022.根据玻璃窑炉内的温度数据，判断玻璃窑炉内的燃烧趋势；

S2023.根据玻璃窑炉内的燃烧状态和燃烧趋势，采用均值与随机参数结合的方式填补缺失值。

3.根据权利要求2所述的一种马蹄焰玻璃窑炉数据预处理及热效率计算方法，其特征在于：所述的S2021步骤中的玻璃窑炉内的燃烧状态的判断方法是：先获取玻璃窑炉内的温度数据中的一组连续数据，得到序列S＝{S1,S2,S3,…,S10}；其中Si表示某一时刻计量表上的值；得出该序列S中数据的均值Sa；若S1和S10都＝Sa或者S1和S10都＝Sa,则重新选取一组新的序列S；若S1Sa且S10Sa,则序列S处于下降趋势，则玻璃窑炉处于不断输出燃料进行燃烧，而不添加燃料的状态；若S1Sa且S10Sa,则序列S处于上升趋势，则玻璃窑炉处于不断输出燃料进行燃烧，而持续的添加燃料的状态；

所述的S2022步骤中玻璃窑炉内的燃烧趋势的判断方法是：根据玻璃窑炉内的燃烧状态，获得数据序列U＝{U1,U2,U3,…}；当上述的序列S处于下降趋势，且U1小于S10，则认为序列继续下降中；若U1大于S10,则令趋势转折点为T＝1，若Ui+1大于Ui，则T+1；若Ui+1小于Ui，则T重置为0；当T＝5时，序列下降趋势发生改变，变为了上升；在下降趋势的时间t内，工作罐的变化量，就是燃料的变化量V燃；V燃＝(S1–U1)/T。